CN114576125B - 一种偏转缸体泵 - Google Patents
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Abstract
一种偏转缸体泵，涉及液压元件技术领域。设有泵壳及其轴向设置的偏转机构，所述偏转机构设有偏转缸体，所述偏转缸体贯穿开设有活塞通道，所述活塞通道一侧活动连接有活塞，所述活塞一端活动连接所述活塞通道，所述活塞另一端活动连接所述固定机构，所述活塞和所述固定机构的中部内还设有联通活塞通道的传输通路，所述传输通路和/或所述活塞通道设有单向阀；本发明改变了传统固定缸体的构思，将偏转传动的对象由传统的活塞进而改变成缸体的偏转摆动，并通过带动活塞在活塞通道内自由进出，使得其传动的方向变成：泵体内腔或其他联通活塞通道的通道结构‑>活塞通道‑>活塞内部的传输通路，进一步减少了对传统易损件——配流盘的搭配及活塞通道内的摩擦。
Description
技术领域
本发明涉及液压元件技术领域，更具体地，涉及一种偏转缸体泵。
背景技术
液压泵的种类有多种，其中轴向柱塞泵由于结构紧凑、效率高等特点，是目前较常用的泵。
作为广泛应用的体积泵中，往复式活塞运动的实现往往是基于偏转动力源的传动连接的活塞在固定的活塞腔中的往复进程，进而通过改变封闭活塞腔内体积大小的实现泵的压油和进油，但是无论是柱塞与转动缸体之间、还是斜盘与滑靴之间均存在滑动摩擦力，在长时间使用过程中，很容易被磨损，从而导致了使用寿命不是特别理想、传动效率低下的现象。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种偏转缸体泵，用于解决非偏转缸体泵中偏转传动效率较低且需搭配配流盘等易损精细元件结构使用的问题。
本发明采取的技术方案是，一种偏转缸体泵，设有泵壳及其轴向设置的偏转机构、固定机构，所述偏转机构设有偏转缸体，所述偏转缸体开设有活塞通道，所述活塞通道一侧活动连接有活塞，所述活塞一端活动连接所述活塞通道，所述活塞另一端活动连接所述固定机构，所述活塞和所述固定机构的中部还设有联通活塞通道的传输通路，所述传输通路和/或所述活塞通道设有单向阀；所述偏转机构设有偏转动力源，所述偏转动力源驱动连接所述偏转缸体的一侧。在本发明的一个实施例中，由偏转机构带动偏转缸体进行往复偏转摆动，有活塞固定设置并且在活塞通道及其连通的传输通路内设置有单向阀，由于单向阀的单向流动性，即在偏转缸体进行摆动时，位于活塞通道内的液体容易受到挤压或流失，形成活塞通道或传输通路内的液压，进而实现在活塞通道及其传输通路内的液体的单向流动；本实施例中改变了传统固定缸体的构思，将偏转传动的对象由传统的活塞进而改变成缸体的偏转摆动，并固定设置活塞，使得传动的方向变成：泵体内腔或其他联通活塞通道的通道结构->活塞通道->活塞内部的传输通路，在这个传输过程中，液体的单向流动是由偏转缸体自身的偏转运动造成的，相较于传统活塞在对应的活塞腔体内的往复运动减少了在活塞与活塞腔之间的摩擦且无需配流盘、滑靴等精密元件的使用，同样减少了存在正负压的配流盘在泵壳中的震动，提高泵壳内环境的稳定性，本实施例为较好地理解偏转缸体偏转效果，在泵壳中描述为充盈液体的一个腔室，液体既可以是实际的某种液体，同样可以是具有一定流动性的气体或固体等符合流体力学的物质，如空气、凝胶等；优选地，所述偏转机构设有轴承，所述轴承传动连接所述偏转缸体，用于实现所述偏转缸体的偏转。在本发明的一个实施例中，进一步增加了在活塞朝外一侧的固定机构，所述固定连接与泵壳可以是固定连接，其中设有用于传输的外传通路，连通固定机构内侧。
优选地，所述偏转缸体呈矮圆柱状，所述偏转缸体包括若干活塞通道，对应每个活塞通道设有一个活塞进行活动连接。在本发明的一个实施例中，所述固定机构为弧段结构，通过弧段结构的弧度使所述活塞正对所述活塞通道。具体的，内置的传输通路用于单向输出流动的液体。
优选的，所述偏转缸体另一侧的活塞通道活动连接所述活塞，所述活塞通道向所述偏转动力源方向收拢过渡；所述活塞设有适配偏转的活塞通道的锥形结构。在本发明的一个实施例中，考虑到偏转缸体带来的离心力与活塞之间的接触摩擦，进一步设置了一种有四周向中心、自上而下的三维通道结构，这种通道结构使得其与其他直型的活塞通道相比，具有更小的离心距离分布，即减少了离心力带来的摩擦损耗；提高了偏转缸体及其活塞通道的使用寿命。
优选地，所述偏转缸体包括第一腔体、第二腔体，所述第二腔体靠近所述偏转动力源，第一腔体内的活塞通道收拢朝向所述偏转动力源。
优选地，第一腔体内的活塞通道为圆型通道孔结构；和/或，所述第一腔体内的活塞通道呈直型。在本发明的一个实施例中，考虑到活塞的适应性，确定活塞通道靠近活塞的部分仍设计为直型结构，以适应偏转的活塞通道与活塞的适应配合，进一步的，活塞具有锥形部，所述锥形部的角度适配偏转的活塞通道。
优选地，所述第二腔体内的活塞通道底面联通所述第一腔体内活塞通道的顶部；所述第二腔体内的活塞通道呈弧形结构过渡；所述弧形结构的朝向接近于所述偏转缸体的偏转方向设置。在本发明的一个实施例中，将第二腔体中的活塞通道设计呈弧形过渡的三维结构，对于弧形结构的效果可以从一简化的相对仰视角度进行分析：从相对的顶部仰视的角度分析，假设这个投影视角中，相对于偏转缸体的中心而言，缸体的偏转朝向为ω，则对应所述的偏转朝向ω设计一种近似的弧形结构，这种近似包括二者具有相同的凸向或凹向；如向外侧凸的弧形结构；或者采用一种相对比的视角观察本实施例的弧形结构时，可以明显看到：若第一腔体的活塞通道呈直型延伸至第二腔体对应的顶部时，其出口位置定义为虚拟延伸口，而弧形结构在顶部的出口位置实际延伸口，采用同样的仰视角度分析可以明显看到二者之间的投射包括弧形，所述弧形在缸体顶部出口的切线方向与偏转方向ω在此处的切线方向呈明显的锐角关系；同样在此视角下，这种弧形结构最重要的是根据泵壳内封闭性较差的液体相对于偏转缸体的偏转的液体流动方向设置，基于偏转朝向ω，对偏转缸体进行竖直分割，分成左右两侧，缸体在具体的实际延伸口上的偏转方向大致是朝向左和下，对应的，从流体力学来角度，水流在实际延伸口的进水方向恰好相反——朝向右和上，这种水流的趋势则刚好匹配前述的弧形结构，且液体提供的作用压强是自上而下逐渐加强的，相反，同理分析可得，右侧的出水作用力度是自下而上逐渐加强的，相对于缸体偏转周期而言，左右侧刚好可以形成一个对称的往复液体的行程量。
优选地，若干弧形结构呈旋风型空间错位分布于第二腔体。
优选地，所述活塞通道底面的中心与所述偏转缸体中心连线成第一直线r，第二腔体中，所述活塞通道底面的中心与其顶面中心点连线成并在第二腔体底面投影成第二直线d，所述第二直线d的发散方向相同或相似与所述偏转缸体的偏转方向；第一直线r与第二直线d所形成的投影角α小于90度；和/或，所述弧形结构具有投射到所述第二腔体底面的弧线l，所述弧线l在其与所述底面的相交处具有背离所述底面的相切向量x，所述相交处还具有接近偏转方向的偏转向量y，相切向量x与偏转向量y的角度θ为锐角。
优选地，所述弧形结构还包括：所述活塞通道底面的中心与相邻活塞通道底面的中心连线形成第三直线l，投影角α需大于所述第三直线l与第一直线r所形成的间隔角β。
优选地，所述弧形结构还设有第一单向阀，活塞通道在第一单向阀的两侧贯穿有侧流通道，第一单向阀设置有对应所述活塞通道的阀门。
优选地，所述第二腔体呈直型结构收拢过渡，在所述第一腔体朝向所述偏转动力源的开口上，所述第二腔体的朝向对应所述偏转动力源的运动方向设置。具体的，在第一腔体靠近偏转动力源一侧的表面，对第二腔体进行投影，其中第二腔体的上开口或外开口的中心的投影点与第二腔体中心所连接形成腔体直线中，所述腔体直线朝向圆心的方向与缸体在该面上的偏转方向相近，其夹角为锐角；所述锐角的大小较佳的设置范围最好是在50-80度。
优选地，所述活塞通道内设有第一单向阀，所述传输通路内设有第二单向阀，所述第二单向阀设于所述固定机构的内侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)由偏转机构带动偏转缸体进行往复偏转摆动，有活塞固定设置并且在活塞通道及其连通的传输通路内设置有单向阀，由于单向阀的单向流动性，即在偏转缸体进行摆动时，位于活塞通道内的液体容易受到挤压或流失，形成活塞通道或传输通路内的液压，进而实现在活塞通道及其传输通路内的液体的单向流动；
2)通过弧形结构进一步优化在第二腔体中的进水通道，直接将偏转的缸体作为液体进出的动力源，减少了泵自身的传动损耗。
附图说明
图1为本发明的一种偏转缸体泵的偏转缸体的结构图。
图2为本发明的一种偏转缸体泵的偏转缸体的结构图，其中，虚线用以表示隐藏的结构线。
图3为本发明的一种偏转缸体泵的偏转缸体的侧视图，其中，虚线用以表示隐藏的结构线。
图4为本发明的一种偏转缸体泵的偏转缸体的俯视图。
图5为本发明的一种偏转缸体泵的偏转缸体的俯视图，其中，虚线用以表示隐藏的结构线。
图6为本发明的一种偏转缸体泵的整体连接剖视结构图，其中，虚线用以表示隐藏的结构线。
图7为本发明的一种偏转缸体泵中第一单向阀的剖视结构图。
图8为图7的剖视结构图。
图中，第一腔体110，第二腔体120,，活塞通道130，轴承200，固定机构300，活塞310，传输通路320，第一单向阀330，侧流通道331，第二单向阀340。
具体实施方式
本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
如图1、6所示，一种偏转缸体泵，设有泵壳及其轴向设置的偏转机构、固定机构300，所述偏转机构设有偏转缸体，所述偏转缸体开设有活塞通道130，所述活塞通道130一侧活动连接有活塞310，所述活塞310的一端活动连接所述活塞通道130，所述活塞310的另一端活动连接所述固定机构300，所述固定机构300设有联通所述传输通路320的出油口，所述活塞310和所述固定机构300内部内还设有联通活塞通道130的传输通路320，所述活塞通道130和/或所述传输通路320设有单向阀，通过所述出油口实现泵出所述泵壳内的液体；所述偏转机构设有偏转动力源，所述偏转动力源驱动连接所述偏转缸体的一侧。在本发明的一个实施例中，由偏转机构带动偏转缸体进行往复偏转摆动，有活塞310固定设置并且在活塞通道130及其连通的传输通路320内设置有单向阀，由于单向阀的单向流动性，即在偏转缸体进行摆动时，位于活塞通道130内的液体容易受到相对于偏转方向上的挤压或流失，形成活塞通道130或传输通路320内的液压，进而实现在活塞通道130及其传输通路320内的液体的单向流动；本实施例中改变了传统固定缸体的构思，将偏转传动的对象由传统的活塞310进而改变成缸体的偏转摆动，并固定设置活塞310，使得传动的方向变成：泵体内腔或其他联通活塞通道130的通道结构->活塞通道130->活塞310内部的传输通路320，在这个传输过程中，液体的单向流动是由偏转缸体自身的偏转运动造成的，相较于传统活塞310在对应的活塞310腔体内的往复运动减少了被动往复行走的活塞310与活塞310腔之间的摩擦，且无需配流盘、滑靴等精密元件的使用，同样减少了存在正负压的配流盘在泵壳中的震动，提高泵壳内环境的稳定性；在本发明的一个实施例中，进一步增加了在活塞310朝外一侧的固定机构300，所述固定连接与泵壳可以是固定连接，其中设有用于传输的外传通路，连通固定机构300内侧。
优选地，如图6所示，所述偏转动力源设有轴承200，所述轴承200传动连接所述偏转缸体，用于实现所述偏转缸体的偏转。
进一步的，如图6所示，所述偏转缸体对应于所述泵壳内部的轴向设置，活塞通道130内套设有部分的活塞310结构，活塞310延伸朝外的一侧或一端固定设置，沿所述活塞310的一侧设有连通活塞通道130的传输通路320。
如图4、6所示，优选地，所述偏转缸体呈矮圆柱状，所述偏转缸体包括若干活塞通道130，对应每个活塞通道130设有一个活塞310进行活动连接。在本发明的一个实施例中，所述固定机构300为弧段结构，通过弧段结构的弧度使所述活塞310的轴向正对所述活塞通道130。具体的，内置的传输通路320用于单向输出流动的液体。
具体的，如图1所示，偏转缸体内部开设有3个活塞通道130；对应每个活塞通道130设有一个活塞130进行活动连接；所述活塞130与固定机构300的活动连接为球铰，所述固定机构300设有球窝，所述活塞130为锥形结构，所述锥形结构包括细端和粗端，所述细端设有封闭环，所述封闭环与所述活塞通道130适应设置；所述粗端包括球头，所述球头与所述球窝适应设置，所述锥形结构在球窝上可以自由转动。
优选的，如图2、3、6所示，所述偏转缸体另一侧的活塞通道130活动连接所述活塞310，所述活塞通道130向所述偏转动力源方向收拢过渡；所述活塞310设有适配偏转的活塞通道130的锥形结构。在本发明的一个实施例中，考虑到偏转缸体带来的离心力与活塞310之间的接触摩擦，进一步设置了一种有四周向中心、自上而下的三维通道结构，这种通道结构使得其与其它直型的活塞通道130相比，具有更小的离心距离分布，使得整个即减少了离心力带来的摩擦损耗；提高了偏转缸体及其活塞通道130的使用寿命。
优选地，所述偏转缸体包括第一腔体110、第二腔体120，所述第一腔体110靠近所述偏转缸体的底部，所述第二腔体靠近所述偏转缸体的顶部，所述第二腔体120靠近所述偏转动力源，第一腔体110内的活塞通道130收拢朝向所述偏转动力源。
优选地，第一腔体110内的活塞通道130为圆型通道孔结构，所述活塞310设有适应所述活塞通道130的弧面；和/或，所述第一腔体110内的活塞通道130呈直型。在本发明的一个实施例中，考虑到活塞310的适应性，确定活塞通道130靠近活塞310的部分仍设计为直型结构，以适应偏转的活塞通道130与活塞310的适应配合，进一步的，活塞310具有锥形部，所述锥形部的角度适配偏转的活塞通道130。
在本发明的一个实施例中，当活塞310的朝向与活塞通道130的朝向不一致时，则活塞310延伸设置有不对称锥形的延伸部，其中，锥形延伸部的内侧锥度大于外侧锥度；
如图6所示，当活塞310的朝向与活塞通道130的朝向一致时，考虑到受力尽可能均匀的情况，则活塞310两侧的锥度可以是对称或相等的。
优选地，如图2、3所示，所述第二腔体120内的活塞通道130底面联通所述第一腔体110内活塞通道130的顶部；所述第二腔体120内的活塞通道130呈弧形结构过渡；所述弧形结构的朝向接近于所述偏转缸体的偏转方向设置。在本发明的一个实施例中，将第二腔体120中的活塞通道130设计呈弧形过渡的三维结构；
如图5所示，对于弧形结构的效果可以从一简化的相对仰视角度进行分析：从相对的顶部仰视的角度分析，假设这个投影视角中，相对于偏转缸体的中心而言，缸体的偏转朝向为ω，则对应所述的偏转朝向ω设计一种近似的弧形结构，这种近似包括二者具有相同的凸向或凹向；如向外侧凸的弧形结构；或者采用一种相对比的视角观察本实施例的弧形结构时，可以明显看到：若第一腔体110的活塞通道130呈直型延伸至第二腔体120对应的顶部时，其出口位置定义为虚拟延伸口，而弧形结构在顶部的出口位置实际延伸口，采用同样的仰视角度分析可以明显看到二者之间的投射包括弧形，所述弧形在缸体顶部出口的切线方向x与偏转方向ω在此处的切线方向y呈明显的锐角θ关系；同样在此视角下，这种弧形结构最重要的是根据泵壳内封闭性较差的液体相对于偏转缸体的偏转的液体流动方向设置，基于偏转朝向ω，对偏转缸体进行竖直分割，分成左右两侧，缸体在具体的实际延伸口上的偏转方向大致是朝向左和下，对应的，从流体力学来角度，水流在实际延伸口的进水方向恰好相反——朝向右和上，这种水流的趋势则刚好匹配前述的弧形结构，且液体提供的作用压强是自上而下逐渐加强的，相反，同理分析可得，右侧的出水作用力度是自下而上逐渐加强的，相对于缸体偏转周期而言，左右侧刚好可以形成一个对称的往复液体的行程量；即表示即使没有单向阀的存在，本发明中的弧形通道结构同样可以实现单向的泵进与泵出。
优选地，若干弧形结构呈旋风型空间错位分布于第二腔体120。
如图4、5所示，优选地，所述活塞通道130底面的中心与所述偏转缸体中心连线成第一直线r，第二腔体120中，所述活塞通道130底面的中心与其顶面中心点连线成并在第二腔体120底面投影成第二直线d，所述第二直线d的发散方向相同或相似与所述偏转缸体的偏转方向；第一直线r与第二直线d所形成的投影角α小于90度；和/或，所述弧形结构具有投射到所述第二腔体120底面的弧线l，所述弧线l在其与所述底面的相交处具有背离所述底面的相切向量x，所述相交处还具有接近偏转方向的偏转向量y，相切向量x与偏转向量y的角度θ为锐角。
如图5所示，优选地，所述弧形结构还包括：所述活塞通道130底面的中心与相邻活塞通道130底面的中心连线形成第三直线l，投影角α需大于所述第三直线l与第一直线r所形成的间隔角β。
如图7所示，优选地，所述弧形结构还设有第一单向阀330，活塞通道130在第一单向阀330的两侧贯穿有侧流通道331，第一单向阀330设置有对应所述活塞通道130的阀门。
优选地，所述固定机构300内的活塞通道130设有第二单向阀340。
如图8所示，优选地，所述阀门处的活塞通道130设有4个侧流通道331。
具体的，所述偏转缸体设有3个活塞通道130，所述固定机构300对应设有3个活塞310；偏转缸体在偏转机构的带动下绕固定的3个活塞进行偏转往复。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)由偏转机构带动偏转缸体进行往复偏转摆动，有活塞310固定设置并且在活塞通道130及其连通的传输通路320内设置有单向阀，由于单向阀的单向流动性，即在偏转缸体进行摆动时，位于活塞通道130内的液体容易受到挤压或流失，形成活塞通道130或传输通路320内的液压，进而实现在活塞通道130及其传输通路320内的液体的单向流动；
2)通过弧形结构进一步优化在第二腔体120中的进水通道，直接将偏转的缸体作为液体进出的动力源，减少了泵自身的传动损耗。
实施例2
与实施例1相比，实施例2进一步提供了在第二腔体120内的直型的活塞通道130。
优选地，所述第二腔体120呈直型结构收拢过渡，在所述第一腔体110朝向所述偏转动力源的开口上，所述第二腔体120的朝向对应所述偏转动力源的运动方向设置。
具体的，在第一腔体110靠近偏转动力源一侧的表面，对第二腔体120内的活塞通道130进行投影，其中第二腔体120的活塞通道130其上开口或外开口的中心的投影点与第二腔体120中心所连接形成腔体直线中，所述腔体直线朝向圆心的方向与缸体在该面上的偏转方向相近，其夹角为锐角；所述锐角的大小较佳的设置范围最好是在50-80度。
其中，直型结构与实施例1中的弧形结构有类似的朝向，在一些特定情境中，可以将弧形结构代替为直型结构。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种偏转缸体泵，其特征在于：设有泵壳及其轴向设置的偏转机构、固定机构，所述偏转机构设有偏转缸体，所述偏转缸体贯穿开设有活塞通道，所述活塞通道一侧活动连接有活塞，所述活塞一端活动连接所述活塞通道，所述活塞另一端活动连接所述固定机构，所述活塞和所述固定机构的中部还设有联通活塞通道的传输通路，所述传输通路和/或所述活塞通道设有单向阀；所述偏转机构设有偏转动力源，所述偏转动力源驱动连接所述偏转缸体的一侧；在偏转缸体进行摆动时，位于活塞通道内的液体受到相对于偏转方向上的挤压或流失，形成活塞通道或传输通路内的液压；
所述偏转缸体呈圆柱状，所述偏转缸体包括若干活塞通道，对应每个活塞通道设有一个活塞进行活动连接；
所述偏转缸体另一侧的活塞通道活动连接所述活塞，所述活塞通道向所述偏转动力源方向收拢过渡。
2.根据权利要求1所述的一种偏转缸体泵，其特征在于，所述偏转缸体包括第一腔体、第二腔体，所述第二腔体靠近所述偏转动力源，第一腔体内的活塞通道收拢朝向所述偏转动力源。
3.根据权利要求2所述的一种偏转缸体泵，其特征在于，第一腔体内的活塞通道包括圆型通道孔结构；和/或，所述第一腔体内的活塞通道呈直型。
4.根据权利要求2所述的一种偏转缸体泵，其特征在于：所述第二腔体内的活塞通道呈弧形或直型结构过渡。
5.根据权利要求4所述的一种偏转缸体泵，其特征在于，若干弧形结构呈旋风型空间错位分布。
6.根据权利要求5所述的一种偏转缸体泵，其特征在于，所述弧形结构还设有第一单向阀，活塞通道在第一单向阀的两侧贯穿有侧流通道，第一单向阀设置有对应所述活塞通道的阀门。
7.根据权利要求1所述的一种偏转缸体泵，其特征在于，所述活塞通道内设有第一单向阀，所述传输通路内设有第二单向阀，所述第二单向阀设于所述固定机构的内侧。
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